光より速い

光より速い（超光速または超因果的）移動および通信は、真空中（c）の光速よりも速い物質または情報の推測上の伝播です。特殊相対性理論は、静止質量がゼロの粒子（つまり光子）のみが光速 で移動でき、光速より速く移動するものはないことを示しています。

光速を超える速度を持つ粒子（タキオン）が仮説として立てられてきましたが、その存在は因果律に反し、タイムトラベルを意味します。科学的なコンセンサスは、タキオンは存在しないというものです。

あらゆる観測と現在の科学理論によれば、物質は局所的に歪んだ時空領域に対して光より遅い速度（亜光速）で移動する。光より速いとされる概念としては、アルクビエレ・ドライブ、クラスニコフ管、通過可能なワームホール、量子トンネル効果などがある。^{[1] [2]これらの提案の中には、空間を膨張または収縮させて物体が}cよりも速く移動しているように見せるなど、一般相対性理論の抜け穴を見つけるものがある。このような提案は因果関係に関する現在の理解に反するため、依然として不可能であると広く信じられており、機能するには奇抜なメカニズム（エキゾチックな物質を必要とするなど）が必要である。

この記事の文脈では、「光より速い」とは、情報または物質がcより速く伝達されることを意味します。 c は真空中の光の速度に等しい定数で、 299,792,458 m/s (メートルの定義による) ^[3]または約 186,282.397 マイル/秒です。 これは、光より速く移動するのとはまったく同じではありません。

• 一部のプロセスはcよりも速く伝播しますが、情報を運ぶことはできません (次のセクションの例を参照)。
• 光がc/n の速度（nは屈折率）で移動する物質の中には、他の粒子がc/nよりも速く（ただしcよりは遅い）移動し、チェレンコフ放射を引き起こすものもあります（以下の位相速度を参照）。

これらの現象はいずれも特殊相対性理論に違反せず、因果関係に問題も生じないため、ここで説明する光より速い現象とは言えません。

以下の例では、特定の影響が光より速く伝わるように見える場合がありますが、光より速くエネルギーや情報を伝達するわけではないため、特殊相対性理論に違反しません。

地球上の観測者にとって、天空の物体は1日で地球の周りを1周する。太陽系外で最も近い恒星であるプロキシマ・ケンタウリは、地球から約4.5光年離れている。^[4]この基準系では、プロキシマ・ケンタウリは半径4光年の円軌道上を動いているように見えるが、円運動する物体の周速度は半径と角速度の積であるため、cよりも何倍も速い速度を持っていると説明できる。 ^[4]静止軌道では、彗星などの物体が、地球からの距離が変わるだけで、光速未満から超光速まで、あるいはその逆に速度を変えることも可能である。彗星は、1000 AUを超える軌道をとることもある。^[5]半径1000 AUの円の円周は、1光日よりも大きい。言い換えれば、そのような距離にある彗星は、静止系、つまり非慣性系では超光速である。

レーザー光線が遠くの物体を横切ると、レーザー光の点はcよりも速い速度で物体を横切って移動するように見えることがあります。^[6]同様に、遠くの物体に投影された影は、cよりも速く物体を横切って移動するように見えます。^[6]どちらの場合も、光源から物体まで光がcよりも速く移動することはなく、情報も光より速く移動しません。これらの例では、物体は動いていません。比較のために、左右に振られた庭のホースから噴き出す水を考えてみましょう。水はホースの方向に即座に追従しません。^{[6] [7] [8]}

単一の参照フレーム内で運動している 2 つの物体が互いに近づく速度は、相互速度または接近速度と呼ばれます。参照フレームに対して反対方向に光速に近い速度で移動する 2 つの粒子の場合のように、相互速度は光速の 2 倍に近づくことがあります。

衝突型粒子加速器の反対側から、2 つの高速粒子が互いに近づいてくる様子を想像してください。接近速度とは、2 つの粒子間の距離が縮まる速度です。加速器に対して静止している観測者から見ると、この速度は光速の 2 倍よりわずかに遅くなります。

特殊相対性理論はこれを禁止していません。ガリレイ相対性理論を使用して、他の粒子と一緒に移動する観測者によって測定される粒子の速度を計算するのは間違っていることを示しています。つまり、特殊相対性理論は、そのような相対速度を計算するための正しい速度加算式を提供します。

加速器系でvと − vで運動する粒子の相対速度を計算することは有益であり、これは 2 v  >  cの接近速度に相当します。速度をcの単位で表すと、β  =  v / cとなります。

${\displaystyle \beta _{\text{rel}}={\frac {\beta +\beta }{1+\beta ^{2}}}={\frac {2\beta }{1+\beta ^ {2}}}\leq 1.}$

宇宙船が地球から 1 光年 (地球の静止系で測定) 離れた惑星まで高速で移動する場合、その惑星に到着するまでの時間は、旅行者の時計で測定すると 1 年未満になる可能性があります (ただし、地球上の時計で測定すると常に 1 年以上かかります)。地球のフレームで測定された移動距離を旅行者の時計で測定された所要時間で割った値は、固有速度または固有速度と呼ばれます。固有速度は単一の慣性系で測定された速度を表していないため、固有速度の値に制限はありません。旅行者と同時に地球を出発した光信号は、常に旅行者よりも先に目的地に到着します。

電磁波の位相速度は、媒体を通過する際、真空中の光速度c を日常的に超えることがあります。たとえば、これはほとんどのガラスでX 線周波数で発生します。^{[9]ただし、波の位相速度は、その周波数での理論的な単一周波数（純粋に}単色）成分の伝播速度に対応します。このような波の成分は、範囲が無限で振幅が一定でなければなりません（そうでなければ真の単色ではありません）。そのため、情報を伝達することはできません。^[10] したがって、位相速度がc を超えるということは、速度がc を超える信号の伝播を意味するものではありません。^[11]

状況によっては、波の群速度もc を超えることがある。^{[12] [13]}このような場合、通常は同時に強度の急速な減衰が伴い、パルスのエンベロープの最大値はc を超える速度で移動することがある。しかし、この状況でさえ、 c を超える速度で信号が伝搬することを意味するわけではない。^[14]たとえパルスの最大値と信号を関連付けたくなるかもしれないが。後者の関連付けは誤解を招くことがわかっている。なぜなら、パルスの到着に関する情報は、パルスの最大値が到着する前に得られるからである。たとえば、何らかのメカニズムによって、パルスの先頭部分が完全に伝送され、パルスの最大値とそれより後ろのすべてが強く減衰（歪み）する場合、パルスの最大値は実質的に時間的に前方にシフトされるが、この効果がなければ、パルスに関する情報はcより速く到達しない。^{[15]しかし、真空中の}ガウスビームの一部では、群速度がc を超えることがある（減衰なし）。回折によってパルスのピークはより速く伝搬するが、全体的なパワーは伝搬しない。^[16]

ハッブルの法則によれば、宇宙の膨張により、遠くの銀河は光速よりも速く遠ざかっているように見える。しかし、ハッブルの法則に関連する遠ざかる速度は、宇宙時間の間隔あたりの固有距離の増加率として定義され、相対論的な意味での速度ではない。さらに、一般相対性理論では、速度は局所的な概念であり、宇宙的に遠い物体の相対速度の一意的な定義さえ存在しない。^[17]光速を超える宇宙の遠ざかる速度は、完全に座標効果である。

望遠鏡で見える赤方偏移が 1.4 以上の銀河は数多くあります。これらの銀河はすべて、光速よりも速い宇宙の後退速度を持っています。ハッブルパラメータは時間とともに減少するため、光速よりも速く遠ざかっている銀河が、最終的に私たちに届く信号を発するケースが実際にあり得ます。^{[18] [19] [20]}

しかし、宇宙の膨張が加速しているため、ほとんどの銀河は、最終的には宇宙事象の地平線のような地点を横切ると予測されており、その地点を超えて放射される光は、無限の未来のいかなる時点でも私たちには届かなくなる。^[21]なぜなら、光は、私たちに向かうその「固有速度」が私たちから離れる膨張速度を超える地点に到達することはないからである（この2つの速度の概念は、共動と固有距離 § 固有距離の使用でも説明されている）。この宇宙事象の地平線までの現在の距離は約160億光年であり、つまり、現在起こっている事象からの信号は、その事象が160億光年未満であれば、将来的には私たちに届くことになるが、その事象が160億光年以上離れている場合は、その信号は決して私たちに届かないことになる。^[19]

見かけの超光速運動は、多くの電波銀河、ブレーザー、クエーサー、そして最近ではマイクロクエーサーでも観測されています。この効果はマーティン・リースによって観測される前から予測されており^{[説明が必要]} 、物体が観測者の方向に部分的に動いているように見える錯覚として説明できますが^{[22] 、速度計算ではそうではないと想定されています。この現象は}特殊相対性理論と矛盾しません。修正された計算では、これらの物体の速度は光速に近いことが示されています (私たちの基準フレームに対して)。これらは、大量の質量が光速に近い速度で動いている最初の例です。^[23]地球上の研究室では、少数の素粒子をそのような速度まで加速することしかできませんでした。

量子力学における特定の現象、例えば量子もつれは、表面的には光よりも速く情報を伝達できるという印象を与えるかもしれない。しかし、無通信定理によれば、これらの現象は真のコミュニケーションは許さない。異なる場所にいる 2 人の観察者が同時に同じシステムを見ることしかできず、両者の見るものを制御する方法がないだけである。波動関数の崩壊は量子デコヒーレンスの付随現象と見なすことができ、量子デコヒーレンスはシステムとその環境全体の波動関数の根底にある局所的な時間発展の影響に他ならない。根底にある動作は局所的な因果律に違反せず、超光速通信も許可しないため、波動関数の崩壊の追加的な影響も、それが現実であれ見かけであれ、何ら違反しないことになる。

不確定性原理は、個々の光子が真空中であってもcよりいくらか速い（または遅い）速度で短距離を移動する可能性があることを意味しており、粒子相互作用のファインマン図を列挙する際にはこの可能性を考慮する必要がある。^{[24]しかし、2011年に単一の光子が}cより速く移動しない可能性があることが示された。^[25]

光学における光速を超える伝送に関する実験については、一般の出版物でさまざまな報告がなされているが、そのほとんどは量子トンネル現象の文脈で行われている。通常、そのような報告は、真空中の光速よりも速い位相速度または群速度を扱っている。 ^{[26] [27]}しかし、前述のように、超光速の位相速度は光速を超える情報伝送には使用できない^{[28] [29]}

ハルトマン効果は障壁を通過するトンネル効果であり、トンネル時間は大きな障壁に対して一定になる傾向がある。^{[30] [31]}これは、たとえば、2つのプリズム間の隙間である可能性がある。プリズムが接触しているとき、光はまっすぐ通過するが、隙間があると光は屈折する。光子が屈折した経路をたどるのではなく、隙間をトンネルする確率はゼロではない。

しかし、ハルトマン効果は実際にはcより速く信号を送信することで相対性理論に違反するために使用することはできないと主張されており、これは「エバネッセント波は伝播しないため、トンネル時間は速度と関連付けられていないはずである」ためでもある。^[32]ハルトマン効果におけるエバネッセント波は、上記の重力と電磁気のセクションで述べたように、仮想粒子と非伝播静電場によるものである。

物理学において、カシミール・ポルダー力は、物体間の介在空間における真空エネルギーの共鳴により、別々の物体間に働く物理的な力です。この力は、効果の強さを計算する 1 つの方法の数学的形式により、物体と相互作用する仮想粒子の観点から説明されることがあります。この力の強さは距離とともに急速に弱まるため、物体間の距離が極めて小さい場合にのみ測定可能です。この効果は、静的フィールド効果を媒介する仮想粒子によるものであるため、上で説明した静的フィールドに関するコメントの対象となります。

EPRパラドックスは、アルバート・アインシュタイン、ボリス・ポドルスキー、ネイサン・ローゼンによる有名な思考実験を指し、1981年と1982年にアラン・アスペクトによってアスペクト実験で初めて実験的に実現されました。この実験では、もつれ状態の2つの測定値は、測定値がソースからも互いからも離れている場合でも相関しています。ただし、この方法では情報は伝達されません。測定値が実際に他の量子システムに影響を与えるかどうかの答えは、量子力学のどの解釈に従うかにかかっています。

ニコラス・ギシンが1997年に実施した実験では、10キロメートル以上離れた粒子間の量子相関が実証された。^[33]しかし、前述のように、エンタングルメントで見られる非局所的相関は、実際には光より速く古典情報を伝達するために使用できないため、相対論的因果関係は維持される。この状況は、同期したコイントスを共有することに似ている。コインを投げた2番目の人は、常に最初の人とは反対のものを見るが、どちらも古典的に通信しない限り、自分が最初に投げたのか2番目に投げたのかを知る方法がない。詳細については、無通信定理を参照してください。ニコラス・ギシンと彼の同僚が2008年に実施した量子物理学の実験では、仮説的な非局所的隠れた変数理論では、量子非局所的接続（アインシュタインが「遠隔作用」と呼んだもの）の速度は、少なくとも光速の10,000倍であることがわかった。 ^[34]

遅延選択量子消去はEPRパラドックスの一種で、光子が二重スリット実験を通過した後の干渉の観察 (または観察されない)は、最初の光子とエンタングルされた 2 番目の光子の観察条件に依存する。この実験の特徴は、2 番目の光子の観察が最初の光子の観察よりも後の時間に行われる可能性があることである。^[35]これにより、後の光子の測定が「遡及的に」前の光子が干渉を示すかどうかを決定するという印象を与える可能性があるが、干渉パターンは各ペアの両方の測定値を相関させることによってのみ確認できるため、両方の光子が測定されるまでは観察できないため、スリットを通過する光子のみを観察する実験者は、光より速く、または時間を遡って他の光子に関する情報を取得できないことが保証される。^{[36] [37]}

相対性理論によれば、光より速い通信は時間旅行に等しい。真空中（または真空付近）の光速として測定されるものは、実際には基本的な物理定数cである。つまり、すべての慣性観測者、および座標光速の場合は非慣性観測者は、相対速度に関わらず、真空中をcで移動する光子などの質量ゼロの粒子を常に測定することになる。この結果は、異なるフレームでの時間と速度の測定は、もはや定数シフトによって関連付けられるのではなく、ポアンカレ変換によって関連付けられることを意味する。これらの変換には重要な意味がある。

• 質量を持つ粒子の相対論的運動量は速度とともに増加するため、光速では物体の運動量は無限大になります。
• 静止質量がゼロでない物体をcまで加速するには、有限の加速度で無限の時間、または有限の時間で無限の加速度が必要になります。
• いずれにせよ、そのような加速には無限のエネルギーが必要です。
• 光より速い相対運動をする観測者の中には、空間的な間隔で隔てられた2つの出来事のうちどちらが先に起こるかについて意見が一致しない者もいるだろう。^[38]言い換えれば、光より速い移動は、他の同様に有効な基準フレームでは時間を遡る移動とみなされるか、^[39]現在観測されていないスケール（たとえばプランクスケール）でのローレンツ不変性の破れの可能性があるという推測上の仮説を想定する必要がある。^{[要出典]したがって、「真の」超光速移動を可能にする理論は、}時間旅行とそれに伴うすべてのパラドックスにも対処する必要があり、^[40]そうでなければ、ローレンツ不変性は熱力学的統計的性質の対称性（したがって、現在観測されていないスケールで破れた対称性）であると想定する必要がある。
• 特殊相対性理論では、光の座標速度は慣性系でのみcであることが保証されています。非慣性系では、座標速度はcと異なる場合があります。^{[41]一般相対性理論では、曲がった時空の広い領域上の座標系は「慣性」ではないため、物体が}cよりも速く移動するグローバル座標系を使用できますが、曲がった時空の任意の点の局所近傍では「局所慣性系」を定義でき、このフレームでの局所的な光速度はcになります。 ^{[42]この局所近傍を通過する質量の大きい物体は、常に局所慣性系での}cよりも遅い速度になります。

特殊相対性理論では、真空中の光速は慣性系では不変であると仮定しています。つまり、一定速度で移動するどの基準系から見ても、光速は同じです。方程式では光速の特定の値は指定されていません。光速は、固定された長さの単位に対して実験的に決定された量です。1983 年以来、SI単位系の長さ (メートル) は光速を使用して定義されています。

実験的決定は真空中でなされた。しかし、我々が知っている真空は存在し得る唯一の真空ではない。真空には単に真空エネルギーと呼ばれるエネルギーが関連しており、場合によっては変化する可能性がある。^{[43]真空エネルギーが低下すると、光自体が標準値}cよりも速くなると予測されている。これはシャルンホルスト効果として知られている。このような真空は、完全に滑らかな2枚の金属板を原子直径程度の間隔で近づけることで作り出すことができる。これはカシミール真空と呼ばれる。計算によると、このような真空中では光がほんのわずかだけ速くなる。1マイクロメートル離れた2枚の板の間を光子が移動しても、光子の速度は10 ^{36 分}の1程度しか増加しない。^[44]したがって、この予測はまだ実験的に検証されていない。最近の分析^{[45]では、プレートの静止フレームが超光速信号伝送の「}優先フレーム」を定義するため、1 組のプレートではシャルンホルスト効果を使用して情報を時間的に逆方向に送信できないと論じられています。しかし、複数のプレートのペアが互いに相対的に動いている場合、著者らは「因果律違反がまったくないことを保証できる」議論はないと述べ、仮想粒子のフィードバック ループが、潜在的なタイム マシンの境界で「再正規化された量子応力エネルギーの制御不能な特異点」を作成し、したがって完全に分析するには量子重力理論が必要になることを示唆するホーキングの推測的時系列保護仮説を引用しています。他の著者らは、c より高速な信号の可能性を示しているように見えるシャルンホルストの元の分析には、間違っている可能性のある近似値が含まれているため、この効果が実際に信号速度をまったく上げることができるかどうかは明らかではないと主張しています。^[46]

その後、エックルらは、粒子のトンネル効果は実時間ゼロで起こると主張した。 ^[47]彼らのテストは電子のトンネル効果に関するもので、同グループはトンネル効果時間の相対論的予測は500～600アト秒（1アト秒は10 ⁻¹⁸秒の10乗分の1）であると主張した。測定できたのは24アト秒だけで、これがテスト精度の限界だった。しかし、他の物理学者は、粒子が障壁内で異常に短い時間を過ごしているように見えるトンネル効果の実験は、実際には相対性理論と完全に互換性があると考えているが、その説明が波束の再形成を含むのか、それとも他の効果を含むのかについては意見が分かれている。^{[48] [49] [50]}

特殊相対性理論は経験的に強力に裏付けられているため、その修正は必然的に非常に微妙で測定が難しいものとなる。最もよく知られている試みは二重特殊相対性理論であり、プランク長もすべての基準系で同じであると仮定し、ジョバンニ・アメリーノ＝カメリアとジョアン・マゲイジョの研究に関連している。^{[51] [52]} 慣性は宇宙の総合質量によって生成されると主張する推測理論（例えばマッハの原理）があり、これは宇宙の静止系が自然法則の従来の測定によって好まれる可能性があることを意味している。確認されれば、特殊相対性理論はより一般的な理論の近似であることを意味するが、関連する比較は（定義により）観測可能な宇宙の外側にあるため、この仮説を検証する実験を想像することは（ましてや構築することは）困難である。この困難にもかかわらず、そのような実験は提案されている。^[53]

特殊相対性理論では物体が光速を超える相対速度を持つことは禁じられており、一般相対性理論は局所的な意味では特殊相対性理論に還元される（曲率が無視できる小さな時空領域内）が、一般相対性理論では遠くの物体間の空間が光速を超える「後退速度」を持つように拡大することが許されており、現在私たちから約140億光年以上離れた銀河は光よりも速い後退速度を持っていると考えられている。^[19] ミゲル・アルクビエレはワープドライブの作成が可能であると理論化した。ワープドライブでは船が「ワープバブル」に閉じ込められ、バブルの前面の空間は急速に収縮し、背面の空間は急速に膨張し、その結果、バブルはバブルの外側を移動する光線よりもはるかに速く遠くの目的地に到達できるが、バブル内の物体が局所的に光より速く移動することはないとした。^[54]しかし、アルクビエレ・ドライブに対して提起されたいくつかの反対意見は、実際に実用的な形でそれを使用することを否定しているように思われる。一般相対性理論によって予測されるもう一つの可能​​性は、空間内の任意の距離の点の間に近道を作ることができる通過可能なワームホールである。アルクビエレ・ドライブと同様に、ワームホールを移動する旅行者は、ワームホールを一緒に通過する光よりも局所的に速く移動することはありませんが、ワームホールの外側を移動する光よりも速く目的地に到達し、出発点に戻ることができます。

ベイラー大学の教授と学生であるジェラルド・クリーバーとリチャード・オバウシーは、超大量のエネルギーを持つ宇宙船の周りの弦理論の余分な空間次元を操作すると、宇宙船を光速よりも速く移動させることができる「泡」が作られるという理論を立てた。この泡を作るために、物理学者は10番目の空間次元を操作すると、高さ、幅、長さの3つの大きな空間次元のダークエネルギーが変化すると考えている。クリーバーは、現在、正のダークエネルギーが、時間の経過とともに宇宙の膨張速度を加速させる原因であると述べた。^[55]

ローレンツ対称性が破れる可能性は、この20年間、特にこの可能性のある破れを記述する現実的な有効場の理論、いわゆる標準模型の拡張が開発されて以来、真剣に検討されてきました。^{[56] [57] [58]}この一般的な枠組みにより、超高エネルギー宇宙線実験^[59]や、重力、電子、陽子、中性子、ニュートリノ、中間子、光子に関するさまざまな実験による実験的探索が可能になりました。^[60] 回転とブースト不変性の破れは、理論に方向依存性を引き起こすだけでなく、ローレンツ対称性を破るニュートリノ振動や、当然粒子を光より速く移動させることができるさまざまな粒子種の分散関係の修正など、新しい効果をもたらす非従来型のエネルギー依存性も引き起こします。

ローレンツ対称性が破れたモデルの中には、対称性は依然として物理法則の最も基本的な部分に組み込まれているが、^{ビッグバン}直後にローレンツ不変性が自発的に破れたことで、宇宙全体に「残存場」が残り、粒子の速度に応じて場の挙動が変化する可能性があるとするモデルもある。^[62]しかし、ローレンツ対称性がより根本的な形で破れたモデルもある。プランクスケールまたは他の基本的なスケールでローレンツ対称性が基本的な対称性でなくなる場合、光速とは異なる臨界速度を持つ粒子が物質の究極の構成要素であると考えられる。

現在のローレンツ対称性の破れのモデルでは、現象論的パラメータはエネルギーに依存すると予想される。そのため、広く認識されているように、^{[63] [64]既存の低エネルギー境界を高エネルギー現象に適用することはできない。しかし、高エネルギーでのローレンツ対称性の破れの探索は}、標準模型拡張を使用して数多く行われてきた。^[60] ローレンツ対称性の破れは、基本スケールに近づくにつれて強くなることが予想される。

このアプローチでは、物理的真空は本質的に非相対論的な量子超流体とみなされるが、ローレンツ対称性は自然の正確な対称性ではなく、超流体背景の小さな変動に対してのみ有効な近似記述である。^[65]このアプローチの枠組みの中で、物理的真空は基底状態の波動関数が対数シュレーディンガー方程式で記述される量子ボーズ液体であると推測される理論が提案された。相対論的重力相互作用は小振幅集団励起モードとして生じるが^[66]、相対論的素粒子は低運動量の極限で粒子のようなモードで記述できることが示された。 ^{[67]重要な事実は、非常に高速では粒子のようなモードの挙動が}相対論的モードとは異なるようになるということである。つまり、有限エネルギーで光速の極限に達することができ、また、動く物体が虚数質量を持つことを必要とせずに光より速い伝播が可能である。^{[68] [69]}

2007年にMINOS共同研究チームは、 3GeV ニュートリノの飛行時間を測定した結果、光速を1.8シグマ有意に上回る速度が得られたと報告した。^[70]しかし、これらの測定結果は、ニュートリノが光速で移動することと統計的に一致していると考えられていた。^[71]プロジェクトの検出器が2012年にアップグレードされた後、MINOSは最初の結果を修正し、光速と一致することを発見した。さらなる測定が行われる予定である。^[72]

2011年9月22日、OPERAコラボレーションのプレプリント^[73]は、17GeVと28GeVのミューニュートリノを検出したことを示しました。このニュートリノは、スイスのジュネーブ近郊にあるCERNからイタリアのグランサッソ国立研究所まで730キロメートル（454マイル）の距離を移動し、相対的に光より速く移動しました。2.48 × 10 ⁻⁵（約 40,000 分の 1）で、統計的には 6.0 シグマの有意性がありました。^[74] 2011 年 11 月 17 日、OPERA の科学者による 2 回目の追跡実験で、最初の結果が確認されました。^{[75] [76]}しかし、科学者たちはこれらの実験の結果に懐疑的で、その有意性には異論がありました。^[77] 2012 年 3 月、ICARUS コラボレーションは、機器で OPERA の結果を再現できず、CERN からグラン・サッソ国立研究所までのニュートリノの移動時間が光速と区別がつかないことを検出しました。^[78]その後、OPERA チームは、機器のセットアップに 2 つの欠陥があり、元の信頼区間をはるかに超える誤差が発生したと報告しました。1 つは、光ファイバー ケーブルが正しく接続されていなかったため、明らかに光よりも速い測定値が出たことです。もう 1 つは、クロック発振器の速度が速すぎたことです。^[79]

特殊相対論では、物体を光速まで加速したり、質量のある物体を光速で移動させることは不可能である。しかし、常に光より速く移動する物体が存在する可能性はある。この特性を持つ仮説上の素粒子はタキオンまたはタキオン粒子と呼ばれる。これらを量子化する試みは光より速い粒子を生成することはできず、代わりにそれらの存在が不安定性につながることが示された。^{[80] [81]}

様々な理論家がニュートリノがタキオンの性質を持つかもしれないと示唆しているが^{[82] [83] [84] [85]}、その可能性に異論を唱える理論家もいる^{[86] 。}

一般相対性理論は特殊相対性理論の後に、重力などの概念を含めるように発展した。これは、同じ場所にいる観測者の基準系ではいかなる物体も光速まで加速できないという原理を維持する。^{[要出典]しかし、}時空の歪みは許容され、遠くの観測者から見ると物体が光より速く動く可能性がある。^{[要出典]そのような}歪みの1つがアルクビエレ・ドライブで、これは時空のさざ波を生み出し、物体を一緒に運ぶものと考えられる。もう1つの可能性のあるシステムはワームホールで、これは2つの離れた場所を近道のように接続する。両方の歪みは、時空の非常に局所的な領域に非常に強い曲率を作成する必要があり、その重力場は非常に大きいだろう。不安定な性質を打ち消し、歪みがそれ自身の「重さ」で崩壊するのを防ぐには、仮想的なエキゾチック物質または負のエネルギーを導入する必要がある。

一般相対性理論では、光より速い移動手段であれば、どのようなものでもタイムトラベルに使用できることも認識されている。これにより、因果関係の問題が生じる。多くの物理学者は、上記の現象は不可能であり、将来の重力理論によって禁止されると考えている。ある理論では、安定したワームホールは可能だが、ワームホールのネットワークを使用して因果関係を破ろうとすると、ワームホールは崩壊してしまうとされている。^[要出典]弦理論では、エリック・G・ギモンとペトル・ホラヴァは^{[87] 、}超対称性の5次元ゲーデル宇宙では、一般相対性理論に対する量子補正によって、因果関係を破る閉じた時間的曲線を持つ時空領域が効果的に遮断されると主張している。特に、量子理論では、塗りつぶされたスーパーチューブが存在し、それが時空を切断するため、完全な時空では閉じた時間的曲線がすべての点を通過するものの、チューブで囲まれた内部領域には完全な曲線は存在しない。

超光速旅行はSF小説ではよく使われる手法である。^[88]

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• CNGSビームにおけるOPERA検出器によるニュートリノ速度の測定
• 「超光速伝送」に関するレーザー物理学と技術の百科事典。位相と群速度、因果関係についての詳細が記載されています。
• Markus Pössel: トンネル実験における光より速い速度 (FTL)：注釈付き参考文献 2010-01-23 にWayback Machineでアーカイブ
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